낙관적 증명 대 ZK 증명: 미래의 주류는 누가 될까요?

저자: xpara, 네 개의 기둥 연구원; 번역: 골든 파이낸스 샤오조우

1, 증명 시스템과 < 낙관적증명

블록체인의 기초로 돌아가 봅시다. 블록체인은 본질적으로 트랜잭션이 변경되면 상태가 변경되고, 변경된 공유 상태는 모든 참여자가 사용하는 상태 기계입니다. 따라서 모든 참여자가 공유 상태에 대한 합의에 도달하는 것이 중요합니다. 합의를 더 잘 달성하고 한 당사자를 신뢰할 필요성을 없애기 위해 블록체인은 탈중앙화 기능에 중점을 둡니다. 그러나 이러한 탈중앙화는 확장성을 제한하고 더 많은 트랜잭션을 수용하기 어렵게 만들 수 있습니다. 이러한 문제가 바로 블록체인의 트릴레마입니다.

최초의 스마트 컨트랙트 블록체인 중 하나인 이더리움은 롤업의 탄생을 주도했습니다. 롤업 모델에서는 실행이 이더와 분리되어 있지만, 여전히 유효성을 확인하고 악의적인 활동을 처벌할 수 있는 시스템이 마련되어 있습니다. 이 시스템을 구축하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫 번째는 다음 상태를 미리 확인하고 버퍼 챌린지 기간 후에 최종 확정하는 낙관적 접근 방식입니다. 두 번째 접근 방식은 저비용 검증 프로세스에서 온체인 zk 증명을 통해 상태 업데이트를 검증할 수 있는 유효성 검증을 활용하는 것입니다. 사이드체인도 또 다른 옵션이지만, 이더 결제에 대한 사이드체인의 의존도가 낮기 때문에 제외했습니다.

낙관적 증명(일명 사기 증명 또는 오류 증명)은 구현이 쉽기 때문에 롤업 상태 업데이트를 정산하는 주요 실행 가능한 방법입니다.

1.1증명 시스템의 현황:ZK 및OP

사람들은 한때 zk 증명 시스템이 곧 지배할 것이며 낙관적 증명 시스템은 사라질 것이라고 생각했습니다. zk 증명 시스템은 롤업에 더 낮은 비용과 더 빠른 최종 결정성을 제공할 것으로 예상되었고, MIPS, RISC-V 및 Wasm을 기반으로 하는 범용 zkVM 빌드에 대한 다양한 실험을 통해 증명 생성에 상당한 진전을 이루었습니다. zk 롤업의 분명한 이점에도 불구하고 비용 효율적이고 안전한 버전을 개발하는 데는 상당한 어려움이 있습니다. EVM과 같은 가상 머신에 대한 업데이트도 기능을 손상시키지 않으면서 새로운 기능을 병합하는 것이 어렵기 때문에 쉽지 않은 과제입니다.

이러한 어려움으로 인해 오늘날 롤업 생태계에서 가장 일반적인 시스템은 최적 증명 시스템으로, 전체 L2 TVL의 약 75%에 해당하는 대다수의 TVL을 차지합니다. 이러한 우세가 앞으로도 계속될지는 불확실합니다. 그러나 증명 시스템을 최적화하기 위한 수많은 이니셔티브가 진행되어 상당한 진전을 이루었습니다.

1.2 낙관적 증명 시스템의 미래는 어떻게 될까요??

다음 세 가지 주요 분야를 중심으로 낙관적 증명 시스템의 개선을 목표로 활발한 연구와 개발이 진행되고 있습니다:

-  비용 절감

- 정렬, 챌린지 및 확정 과정의 분산

- 소프트 완결성과 하드 완결성의 사례 수 감소

- 소프트 완결성과 하드 완결성의 사례 수 감소

이 세 가지 영역 모두에서 최근 EIP-4844를 통합한 Dencun 업그레이드, 데이터 압축 개선, 대화형 증명 시스템 개발 등 상당한 노력을 기울이고 있는 것으로 나타났습니다.

최근의 발전 상황을 자세히 살펴보기 전에 확립된 개념과 현재 상황을 꼼꼼히 살펴볼 필요가 있습니다. 먼저 이 분야의 진화를 살펴본 다음 낙관적 증명 프로젝트의 현재 상태를 살펴봐야 합니다.

2,낙관주의낙관주의의 역사증명 시스템

낙관적 증명 시스템은 하루아침에 생겨난 것이 아닙니다. 수많은 연구자와 개발자들이 로봇 증명 시스템이 실제로 원활하게 작동하도록 하기 위해 노력해왔고, 현재 180억 달러의 투자금을 확보했습니다. 그간의 성과를 되돌아보겠습니다.

2.1과거-역사를 추적하다

Optimistic Rollup은 원래 2019년 이더넷 연구원 John Adler가 이더넷의 레이어 2 확장 솔루션으로 제안한 것으로, 옵티미스틱 롤업의 핵심 아이디어는 계산과 데이터 스토리지를 메인 이더넷 네트워크에서 별도의 이더넷 체인으로 이동하는 것입니다. L2 체인으로 옮기면서 이더넷의 보안 보장을 그대로 이어받는 것입니다. 옵티미스틱 롤업을 개발하게 된 주된 동기는 메인 이더 네트워크의 혼잡과 높은 거래 수수료 때문이었습니다. 탈중앙 금융 프로토콜과 NFT의 인기가 높아지면서 이더는 사용자 경험과 경제적 효율성을 저해하는 확장 문제에 직면하고 있습니다.

옵티미즘 롤업은 주로 Arbitrum 팀과 옵티미즘 팀에서 실험하고 개발했습니다. 이러한 롤업은 오프체인 트랜잭션을 처리하고 메인 이더 네트워크에 압축된 트랜잭션 데이터와 출력 루트를 게시하여 이더의 확장성을 제공하도록 설계되었습니다. 사용자와 디앱의 비용을 줄여주기 때문에 이더 커뮤니티는 이러한 롤업을 빠르게 채택했습니다.

낙관적 롤업의 주요 특징은 간단한 유효성 검사 후 모든 거래가 유효하다고 가정하는 "낙관적" 접근 방식을 취한다는 점입니다. 거래의 간단한 유효성 검사 후에는 모든 거래가 기본적으로 유효하다고 가정하고, 이의 제기자가 정해진 기간(일반적으로 7일) 내에 거래의 유효성에 이의를 제기할 수 있는 사기 증명 메커니즘에 의존합니다. 사기 거래가 감지되면 체인에서 사기 증명이 실행되어 올바른 방식으로 거래를 재처리합니다. 이러한 낙관적인 접근 방식을 통해 옵티미스틱 롤업은 메인 이더넷 네트워크에서 상당한 확장성 개선을 달성할 수 있습니다.

과거에는 많은 어려움이 있었습니다. 초기에 Optimism과 같은 프로젝트는 자체적으로 수정된 EVM(OVM이라고 함)을 사용했기 때문에 EVM과의 호환성이 제한적이었습니다. 이러한 프로젝트는 롤백 및 챌린지 메커니즘에 중앙 집중식 접근 방식을 계속 사용할 것입니다. 이 접근 방식은 트랜잭션이 즉시 종료되지 않고 제한된 수의 참가자가 챌린지 기간 동안 사기를 감지하면 롤백할 수 있기 때문에 보안상 절충점을 제공합니다.

2.2최첨단-지속적인 발전, 그러나 도전과제<> /h3>

최근 옵티미즘 증명 시스템의 발전으로 Arbitrum 및 Optimism과 같은 이더넷 L2 솔루션의 효율성과 확장성이 크게 향상되었습니다. 이더넷의 덴쿤 업그레이드 외에도 옵티미즘 롤업의 다른 최적화가 효율성을 개선하는 데 도움이 되었습니다. 예를 들어, Arbitrum은 데이터 무결성과 보안을 보장하기 위해 오류 증명 시스템을 개선하기 위해 노력해 왔습니다.

옵티미즘은 또한 OP 스택을 사용하여 여러 L2의 조정된 생태계를 만드는 것을 목표로 하는 슈퍼체인 전략을 통해 상당한 진전을 이루었습니다.슈퍼체인은 맞춤형 및 대체 DA 솔루션을 활용합니다, 크로스 체인 메시징 및 공유 주문을 활용하여 원활한 상호 운용성과 확장성 최적화를 촉진합니다.

최근 옵티미스틱 롤업 생태계의 개선으로 비대화형에서 대화형 사기 증명으로 전환되었습니다. 대화형 증명에는 잘못된 트랜잭션을 효율적으로 식별하고 수정하기 위한 양방향 대화가 포함됩니다. 이러한 변화는 온체인 검증의 계산 비용과 복잡성을 줄이기 위한 것입니다.

3, 현재 풍경

옵티미스틱 증명 시스템에서 실행 중인 프로젝트와 개발을 중심으로 롤업 현황을 살펴봅시다.

현재 아리트럼과 옵티미즘은 주로 낙관적 증명 시스템을 개선하기 위해 노력하고 있습니다. 이니티아, 다이멘션, 롤킷과 같은 다른 프로젝트들은 자체적인 롤업 생태계 프레임워크를 개발하고 있습니다.

아비트럼과 옵티미즘은 부정 증명 기술을 개선하기 위해 노력하고 있으며, 다른 프로젝트들은 흥미로운 접근 방식을 구현하고 있습니다. 이들의 현재 활동과 진행 상황을 간략히 살펴보겠습니다.

3.1 Arbitrum-다중 라운드 증명 및 BoLD

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3.1.1 다중 라운드 증명

아비트럼의 증명 시스템은 다음을 사용합니다. "다중 라운드 사기 증명" 방법론을 사용하여 트랜잭션을 검증합니다. 이 과정은 대부분 오프체인에서 진행되며, 최종 상태는 투명성을 높이기 위해 이더리움 블록체인에 기록됩니다.

시스템의 핵심 기능은 "어설션 트리"입니다. 이더를 사용해 채권을 게시하는 검증자는 아비트럼의 상태에 대한 진술(또는 "어설션")을 합니다. 이러한 어설션은 체인을 형성하며, 각 어설션은 이전 어설션을 기반으로 합니다. 그러나 상충되는 어설션이 있을 경우 어설션 트리는 여러 갈래로 나뉘며, 이는 사기 가능성을 나타냅니다.

이러한 분쟁을 해결하기 위해 "해부"라는 대화형 증명 기법이 사용됩니다. 분쟁에 참여한 증명자는 하나의 연산만 남을 때까지 체계적으로 서로의 차이를 좁힙니다. 그런 다음 해당 연산이 이더 L1에서 실행되어 그 유효성을 결정합니다.

단계는 다음과 같습니다:

- 두 검증자가 Arbitrum의 상태에 대해 동의하지 않습니다.

- 이들은 점차적으로 분쟁을 단 하나의 계산 단계로 줄입니다.

- 그런 다음 이 단계는 이더 L1에서 실행되어 어떤 검증자가 올바른지 확인합니다.

Arbitrum의 접근 방식은 효율성이 뛰어난 것으로 알려져 있습니다. 분쟁이 있는 계산을 격리하고 확인함으로써 옵티미즘의 단일 라운드 사기 증명에서 모든 계산을 L1 체인에서 수행해야 했던 것처럼 이더에서 전체 트랜잭션을 다시 실행하는 비용이 많이 드는 과정을 피할 수 있습니다.

3.1.2 Arbitrum BoLD

BoLD(Bounded Liquidity Delay)는 라이선스 없이 검증을 용이하게 하기 위해 설계된 Arbitrum 체인의 Optimistic Roolup에 특별히 맞춤화된 새로운 분쟁 해결 프로토콜입니다. 이 메커니즘은 미리 정해진 시간 내에 분쟁이 해결되도록 함으로써 지연 공격과 관련된 위험을 줄입니다.

BoLD에는 기능에 필수적인 몇 가지 주요 특징이 있습니다. 첫째, 무허가 인증을 도입하여 정직한 당사자라면 누구나 자신의 자금을 인증하고 바인딩하여 올바른 L2 상태 어설션을 발행할 수 있습니다. 이 기능을 통해 정직한 검증자는 악의적인 참여자와의 분쟁에서 이의를 제기하고 승리할 수 있습니다. 둘째, BoLD는 분쟁이 정해진 기간 내에 해결될 수 있도록 보장하며, 현재 Arbitrum One과 Nova의 이의 제기 기간은 최대 6.4일로 설정되어 있습니다. 또한 분쟁 해결에 걸리는 최대 시간에는 최대 두 번의 이의 제기 기간과 안보리 개입 가능성을 위한 2일의 유예 기간이 포함됩니다. 마지막으로, BoLD는 Arbitrum의 2단계 롤업 단계 진입을 지원함으로써 누구나 L2 상태를 확인하고 이더리움에 사기 증거를 제출할 수 있게 되어 플랫폼의 탈중앙화 특성과 보안을 강화할 수 있게 되었습니다.

중요하게도 BoLD는 허가 없는 참여를 장려하여 모든 정직한 당사자가 검증 절차에 참여할 수 있도록 장려합니다. 이러한 포용성은 다양한 참여와 적은 중앙 장애 지점을 통해 네트워크의 복원력을 높이는 것을 목표로 합니다. BoLD는 현재 알파 버전으로 공개 테스트 네트워크에 배포되어 있습니다. 또한 두 차례의 감사를 거쳤습니다.

3.2 낙관론-오류 증명VM,캐논

OP-Stack의 오류 증명 시스템은 네트워크의 악의적인 활동에 도전하고 완화하도록 설계되었습니다. 곧 출시될 오류 증명 VM은 주요 개선 사항이 될 것입니다. 이 시스템은 오류 증명 절차(FPP), 오류 증명 가상 머신(FPVM), 분쟁 게임 프로토콜의 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있으며, FPP는 롤업 상태 전환을 검사하여 L2 출력(L1 입력)을 검증하고 L1 출력에 대한 분쟁을 대조합니다. 이 모듈식 아키텍처는 다중 증명 시스템과 고유한 분쟁 게임을 독립적으로 개발 및 배포할 수 있도록 하여 시스템의 유연성과 보안을 크게 향상시킵니다.

FPVM은 아키텍처에서 가장 작고 구성 가능한 유닛으로, FPP와 분리되어 있기 때문에 이더넷 프로토콜 업데이트의 영향을 받지 않으면서 트랜잭션 증명을 위한 명령 주기를 실행할 수 있습니다. 분쟁 게임 프로토콜은 분쟁을 단일 명령어 검증으로 좁히기 위해 상태 전환을 분할하여 챌린지 메커니즘을 조율하므로 L1 EVM에서 효율적으로 증명을 수행할 수 있습니다. 이 시스템은 ZK 증명 및 집계 증명 시스템과 같은 다양한 증명 방법을 포함하는 다중 증명 미래를 촉진합니다.

3.3 Initia-Enshrined OP-Stack, >OPinit

이니티아는 통합된 롤업 생태계를 구축하고 있는 콤소스 L1 블록체인입니다.이니티아는 이더리움의 롤업 생태계와 매우 유사하지만, 상향식 롤업을 위해 특별히 설계되었다는 점을 제외하면 이니티아 L1의 검증자는 롤업을 위한 시퀀서를 실행하고, 낙관적 증명 기반인 낙관적 합의 증명을 L1 블록체인에 내장합니다. IBC를 통해 네이티브 상호운용성을 갖춘 EVM, WasmVM, MoveVM을 지원하는 OPinit 스택에서 구축된 이러한 롤업이 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다.

옵닛 스택은 이니티아 L1 블록체인을 기반으로 미니티아 L2를 킥스타트하도록 설계된 프레임워크입니다. 옵닛 스택은 VM 자성에 독립적으로 구축할 수 있는 코스모스SDK를 사용하여 독점적으로 구축되었습니다. 옵티미즘의 베드락 인터페이스와 매우 유사한 옵티미즘 롤업을 구축할 수 있도록 도와줍니다. 이니티아 L1 거버넌스 모델을 활용하여 사기 증명 분쟁을 효율적으로 처리함으로써 신뢰할 수 있는 트랜잭션 검증 및 분쟁 해결을 보장합니다. 베드락의 이의 제기 시스템과 마찬가지로, 허가된 이의 제기자는 확인되지 않은 출력을 제거할 수 있습니다. 또한 L1 오퍼를 통해 출력 제출자를 변경할 수 있습니다.

옵이니트 스택에 필수적인 두 가지 주요 모듈 - OPHost와 OPChild:

- OPHost 모듈은 다음을 위한 모듈입니다. 이니티아 에코시스템의 L1 작업을 위한 모듈로, Cosmos SDK 기능을 활용합니다. 여기에는 대량 커밋, 브리지 생성, 출력 데이터 제안 및 출력 삭제와 같은 핵심 활동을 용이하게 하는 다양한 메시지 유형과 RPC 핸들러 메서드가 포함되어 있습니다.

- OPChild 모듈은 토큰 전송과 비용 풀 관리를 지원하는 메커니즘을 제공하는 L2 작업에 중점을 둡니다. 또한 메시지 실행, 토큰 저장소 결정, L2에서 L1으로의 토큰 인출 시작을 위한 특정 메시지 유형과 RPC 핸들러가 포함되어 있어 이니티아 아키텍처 내에서 향상된 L2 기능을 보장합니다.

3.4 타이코-멀티 라운드 시스템

타이코는 기본 낙관적 롤업입니다. 다중 증명 시스템을 사용합니다. 이 시스템은 낙관적 방법과 zk 증명을 결합합니다.

프로포저가 L2 트랜잭션에서 롤업 블록을 생성하고 이를 이더의 L1 타이코 콘트랙트에 제안하는 것으로 프로세스가 시작됩니다. 이렇게 제안된 블록은 유효성에 대한 증명 없이 L1 콘트랙트에 추가됩니다. 그러면 제안자(증명자)는 타이코 토큰을 담보로 제공함으로써 제안된 블록의 유효성에 이의를 제기할 수 있습니다. 챌린지 기간 내에 블록이 이의를 제기하지 않으면 유효한 것으로 간주되어 L1에서 확정되고 증명자의 본드가 반환됩니다. 블록이 이의를 제기하는 경우, 블록의 유효성을 확인하기 위해 zk 증명이 필요합니다. 최초 증명자 또는 도전자 중 올바른 증명자는 채권을 돌려받는 것 외에 보상을 받습니다. 반면, 잘못된 당사자의 채권은 몰수되며, 일부는 소각(소각으로 소멸)됩니다.

흥미롭게도 타이코는 블록의 약 1%가 zk 증명을 필요로 하며, 이는 계산 오버헤드를 줄이면서도 유효성을 보장하는 데 도움이 된다고 추정합니다. 타이코는 복원력을 높이기 위해 잠재적인 버그나 취약성을 방지하기 위해 PLONK, Halo2, SGX와 같은 다중 증명 백엔드를 지원합니다. 이러한 접근 방식을 통해 디앱은 자체적인 신뢰 가정과 보안 수준을 설정할 수 있으며, 이는 블록체인 확장성과 보안에 대한 타이코의 기여를 입증합니다.

3.5기타-Dymension 및 strong>롤킷

3.5.1 Dymension

부정 증명은 다음과 같습니다. 블록체인 상태 전환의 무결성을 보장하기 위해 설계된 다이멘션 생태계의 구성 요소입니다. 롤앱(다이멘션 L1의 롤업) 시퀀서가 상태 루트를 게시하면 롤앱 풀 노드가 이러한 트랜지션을 모니터링합니다. 유효하지 않은 상태 전환이 감지되면 이러한 노드는 블록 내 모든 상태 전환 목록을 수집하여 사기성 상태 전환까지 고유한 사기 증명 트랜잭션을 생성합니다.

블록 높이, 트랜잭션 인덱스, 블롭 점유율, 블롭 포함 증명, 상태 증인과 같은 세부 정보를 포함한 이 트랜잭션 모음은 검증을 위해 Dymension으로 전송됩니다. 커밋이 완료되면 다이멘션 풀 노드는 데이터의 유효성을 검사하고 상태 트랜지션을 다시 계산합니다. 계산된 트랜지션이 게시된 상태 뒤꿈치와 다른 임시 상태 루트(ISR)를 생성하면 부정 증명은 유효성을 검사하여 분쟁 상태의 롤백 및 책임 시퀀서에 의한 몰수를 초래합니다.

현재 다이멘션 메인넷의 분쟁 기간은 약 12만 블록으로 설정되어 있습니다. 현재 6초마다 블록을 생성하고 있으므로 최종 확정 시간은 약 8일입니다.

3.5.2 롤킷

롤킷의 스테이트풀 사기 증명은 사기 거래를 식별하여 블록체인 네트워크의 신뢰 문제를 줄이는 데 도움이 됩니다. 풀 노드와 시퀀서가 생성한 상태 루트가 일치하지 않는 경우에 사용됩니다. 풀 노드는 검증을 위해 네트워크 전체에 공유되는 증명을 생성합니다. 불일치가 확인되면 보안을 강화하고 감독을 분산하기 위해 수정 조치가 필요합니다.

4향후 발전: 문제점과 해결책

많은 사람들이 낙관적으로 생각하곤 했었습니다. zk 롤업이 점점 더 많이 사용되고 안전한 상호운용성과 빠른 최종 결정성이라는 장점이 잘 알려지면서 낙관적 증명 체계의 위상이 급락할지 궁금해하는 사람들이 있습니다. 저는 그렇게 생각하지 않는데, 낙관적 증명 시스템의 주요 문제를 해결하는 긍정적인 발전이 많이 있었기 때문입니다.

자, 이제 이러한 주요 문제점은 무엇이며 잠재적인 해결책은 무엇인지 살펴볼까요?

-운영 중앙 집중화

-높은 운영 비용

-느린 최종 처리 속도

-느린 최종 처리 속도 결정론

4.1탈중앙화-무허가 인증

에서 옵티미스틱 롤업 프로젝트에서 시퀀서의 중앙 집중화는 탈중앙화를 지향하는 시스템에서 중앙화된 제어 및 신뢰 지점을 갖는 것과 관련된 핵심 문제입니다. 옵티미스틱 롤업에서 시퀀서는 트랜잭션을 분류하고 이더에 제출하기 전에 체인에서 이를 집계하는 역할을 담당합니다. 이러한 중심적인 역할은 시퀀서에게 상당한 권한과 통제권을 부여하며, 이는 중앙화 위험을 초래할 수 있습니다.

오늘날 대부분의 롤업은 중앙화된 시퀀서를 사용합니다. 이 경우 일반적으로 단일 엔터티 또는 조직이 시퀀서를 실행하므로 여러 가지 잠재적인 문제가 발생할 수 있습니다. OP-Mainnet과 Arbitrum을 포함한 대부분의 현재 롤업은 완전히 탈중앙화된 시스템을 갖추지 못했습니다. 이들은 트랜잭션 패키지를 제출하고 사기 챌린지 시스템에 참여하기 위해 일부 중앙화된 기관에 의존하고 있습니다. 하지만 아비트럼은 시퀀서가 오프라인 상태가 되거나 악의적인 행위를 저지르는 경우 사용자가 이를 우회할 수 있는 방법이 내장되어 있습니다.

최근 발생한 블라스트 롤백 사건은 중앙 집중화의 장점과 단점을 보여주는 좋은 예입니다. 이 사건은 중앙 집중식 L2 솔루션에는 적절한 사용자 이탈 전략이 없으므로 매우 위험하다는 사실을 강조합니다. 이는 Blast가 중단되고 해킹과 관련된 트랜잭션이 삭제되었을 때 분명하게 드러났습니다. 롤업을 운영하는 중앙 주체는 전체 생태계에 영향을 미칠 수 있으며, 이 경우 6,250만 달러를 회수하는 데 도움을 주었습니다.

4.1.2 솔루션 1: 권한 없는 인증

Arbitrum과 Optimism은 선도적인 Optimistic 롤업 프레임워크 빌더이며, 이들은 현재 롤업을 더욱 탈중앙화하기 위한 다음 단계로 무허가 인증을 고려하고 있습니다. 두 회사 모두 올해 인증 프로세스를 무허가 인증으로 전환하는 업데이트를 출시할 예정입니다.

- Arbitrum: Arbitrum은 BoLD(Bounded Liquidity Delay)라는 새로운 검증 프로토콜을 통해 무허가 검증을 구현하기 위해 노력하고 있습니다. 이 프로토콜은 정직한 당사자라면 누구나 자신의 자금을 바인딩하여 올바른 L2 상태 주장을 게시함으로써 검증 프로세스에 참여할 수 있습니다. 이를 통해 검증자를 관리하기 위해 중앙 기관에 의존할 필요가 없으며, 검증자의 신원이 아닌 상태의 정확성에 따라 분쟁이 해결될 수 있습니다.

- 옵티미즘: 옵티미즘은 탈중앙화된 오류 검증 시스템으로 전환하여 허가 없는 검증을 가능하게 하는 것을 목표로 합니다. 처음에 Optimism은 Optimism 보안 위원회와 Optimism 재단에서 관리하는 다중 서명 지갑에 의존합니다. 탈중앙화를 더욱 강화하기 위해 옵티미즘은 오프체인 오류 검증 시스템인 캐논을 도입하여 현재 OP 세폴리아에서 테스트 중입니다. 캐논을 통해 옵티미즘은 명시적인 허가가 필요한 시스템에서 모든 참여자가 거래 검증과 분쟁 해결에 참여할 수 있는 시스템으로의 전환을 시도하고 있습니다. 이 시스템에서는 누구나 채권이 뒷받침된 출금 명세서를 제출하여 검증 절차에 참여할 수 있습니다.

4.1.3 솔루션 2: 시퀀서의 탈중앙화

블록의 구성과 제안을 담당하는 시퀀서의 중앙화된 특성으로 인해 중앙화에 대한 우려가 제기되고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 롤업은 단일 시퀀서 모델에서 블록 검증과 제안에 대한 책임을 여러 독립된 주체에게 분산하는 멀티 시퀀서 설정으로 전환하는 것을 목표로 합니다. 다음은 시퀀서 탈중앙화를 달성할 수 있는 몇 가지 방법입니다.

- 공유 시퀀서: 시퀀싱을 에스프레소나 래디우스 같은 타사 서비스에 아웃소싱

- 분산 시퀀서 기술(DST): 머신 스웜을 활용해서 정렬 작업을 분산하여 높은 내결함성을 제공합니다. 이는 PoS 검증자(예: Obol Networks)를 위해 구축된 DVT 솔루션과 유사하다고 볼 수 있습니다.

탈중앙화, 유연성 극대화, 지리적 분산 등 특정 사용 사례에 따라 롤업마다 우선순위가 다를 수 있습니다. 예를 들어 옵티미즘과 같은 범용 롤업은 보다 탈중앙화된 접근 방식을 취하지만 전용 시퀀서 세트(예: DST)를 사용하는 반면, 애플리케이션별 롤업(예: 게임 롤업)은 중앙화된 모델을 선호하지만 안정성을 보장하고 가동 중단 시간을 줄이기 위해 공유 시퀀서를 사용하는 경향이 있습니다. 이 영역은 아직 개발 초기 단계에 있습니다.

4.2비용 절감-데이터 가용성 및 대화형 증명 시스템

낙관적 롤업은 챌린지 프로세스의 상태를 재구성하기 위해 저장된 트랜잭션이 필요합니다. 이는 데이터 저장 비용 증가로 이어질 수 있으며, 이는 낙관적 롤업의 운영 비용의 대부분을 차지합니다. 그러나 이 문제는 현재 활발히 연구되고 있으며, 더 많은 압축 기술을 적용하거나 대체 DA(대체 데이터 가용성)를 사용하는 등의 해결책을 모색하고 있습니다. 또한, 대화형 증명 시스템은 계산 집약도가 훨씬 낮기 때문에 챌린지 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

4.2.1 솔루션 1: 저비용 DA

낙관적 롤업은 이더넷 블롭 및 기타 데이터 가용성(DA) 솔루션을 효과적으로 활용하여 거래 패킷 데이터 게시와 관련된 높은 비용을 해결합니다.

이더넷의 경우 이전에는 옵티미스틱 롤업에서 거래 데이터를 메인넷에 콜데이터로 게시했는데, 이는 막대한 비용이 소요되는 작업이었습니다. 하지만 덴쿤 업그레이드를 통해 블롭이라는 새로운 데이터 저장 형식을 사용하여 총 비용을 90% 이상 절감할 수 있었습니다.

이더넷의 자체적인 발전을 활용하는 것 외에도 옵티미스틱 롤업은 또한 Avail 및 Celestia와 같은 다른 데이터 가용성 솔루션과도 통합됩니다. 옵티미스틱 롤업은 트랜잭션 패킷 데이터를 셀레스티아로 오프로드함으로써 이더넷의 고비용 스토리지에 대한 의존도를 낮추고 데이터 배포와 관련된 비용을 더욱 절감할 수 있습니다. 이러한 통합을 통해 롤업은 높은 수준의 처리량과 트랜잭션 속도를 유지하면서 비용을 관리 가능한 수준으로 유지할 수 있습니다.

최적 증명 시스템을 사용하는 롤업이 점점 더 많이 도입되면서 대체 DA 공간은 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다. 더 많은 롤업이 출시를 준비함에 따라 대체 DA 분야도 크게 강화될 것입니다. 현재 DA는 운영 비용 병목 현상이나 확장 병목 현상이 아닙니다.

4.2.2 솔루션 2: 대화형 증명 시스템

낙관적인 롤업에서는 거래가 사기로 의심되는 경우. 네트워크의 챌린저는 출력 루트의 유효성에 대해 이의를 제기할 수 있습니다. 이의 제기 기간 동안 트랜잭션의 부정확성을 입증할 수 있는 사기 증거를 제공해야 합니다. 트랜잭션이 실제로 사기성이 있는 것으로 입증되면 체인에서 해당 증거가 검증되어 트랜잭션이 무효화됩니다. 이 접근 방식은 분쟁이 있는 트랜잭션에만 온체인 검증이 필요하므로 대부분의 트랜잭션은 오프체인으로 유지됩니다.

대화형 증명 시스템은 참여자가 거래가 사기라고 의심되는 경우 사기 증명을 생성하고 제출하도록 초대합니다. 롤업을 관리하는 스마트 컨트랙트는 시퀀서가 제출한 상태 루트와 비교하여 이러한 증명을 평가합니다. 편차가 감지되면 잘못된 상태는 폐기되고 시스템은 이전에 유효한 상태로 복원됩니다. 이 접근 방식은 불필요한 계산으로 이더넷 네트워크에 부담을 주지 않으면서 효과적인 검증을 보장합니다. 현재 이 계산은 온체인에서 수행되기 때문에 비용이 매우 많이 들 수 있습니다. Arbitrum에서는 챌린지에 필요한 연산이 오프체인에서 이루어지며, 최종 결과는 온체인에 게시됩니다. 그러나 현재 옵티미스틱 롤업에는 아직 챌린지가 거의 없기 때문에 비용은 최소화될 것으로 보입니다.

4.3 느린 최종 결정론-더 빠른 실행과 하이브리드 증명 시스템

낙관적 롤업에는 소프트 결정론과 빠른 결정론이라는 두 가지 유형의 최종 결정론이 있습니다. 소프트 결정론은 상태 전환을 수행할 때 시퀀서의 초기 상태이며, 동시에 이더리움에 대량 트랜잭션을 게시합니다. 이 시점에서 트랜잭션은 "소프트 결정론적"으로 간주되며 롤업 중인 사용자와 애플리케이션은 이를 안전하게 신뢰할 수 있습니다. 그러나 누구나 배치의 유효성에 이의를 제기하기 위해 "사기 증명"을 제출할 수 있는 이의 제기 기간(보통 7일 정도)이 있습니다. 이의 제기 기간 내에 사기 증명을 제출하지 않으면 트랜잭션 배치는 확정성을 가지며 롤백하거나 이의를 제기할 수 없습니다. 일반적으로 네이티브 브리지는 자산을 전송하기 위해 확실한 확실성을 요구합니다.

느린 소프트 결정성과 하드 결정성은 모두 브리지나 멀티체인 디앱을 구축할 때 문제를 일으킬 수 있습니다. 이 문제는 빠른 실행과 하이브리드 증명 시스템으로 해결되고 있습니다.

4.3.1 해결책 1: 더 빠른 실행

소프트 결정론의 경우, 상태 전환을 수행하고 트랜잭션 패킷을 이더리움에 저장하는 과정을 포함합니다. 실행 프로세스는 EVM 사양이 병렬 실행과 데이터베이스 최적화를 지원하지 않는다는 사실에 의해 제한됩니다. 그러나 MegaETH와 헤이코와 같은 프로젝트는 낙관적 증명 시스템을 사용하는 병렬 실행 환경을 구축하고 있습니다.

또한 롤업은 더 짧은 블록 시간으로 트랜잭션 패킷을 더 빠르게 저장하려는 시도를 하고 있습니다. Arbitrum의 경우, 250밀리초마다 블록을 생성하거나 구성 가능한 Orbit 체인에서 100밀리초마다 블록을 생성함으로써 빠른 거래 확인을 보장합니다. 또한, 아비트럼의 설계는 기존의 "블록 구축" 방식이 아닌 고유한 "시퀀싱" 모델을 사용하여 트랜잭션이 메모리 풀에서 대기할 필요가 없어 더 빠른 처리를 가능하게 합니다. 이 고유한 정렬 모델은 트랜잭션이 메모리 풀에서 대기할 필요성을 제거하여 더 빠른 처리를 가능하게 하는 동시에 불량 MEV를 제거합니다.

4.3.2 솔루션 2: 하이브리드 증명 시스템

하이브리드 증명 시스템, 특히 ZK 증명과 낙관적 롤업을 결합한 시스템은 좋은 솔루션입니다. 낙관적 롤업, 하이브리드 증명 시스템은 결론 검증에 필요한 시간을 줄임으로써 블록체인 거래의 궁극적인 확실성을 크게 향상시킵니다.옵티미즘의 OP 스택에 사용되는 것과 같은 낙관적 롤업은 본질적으로 이의를 제기하지 않는 한 거래가 유효하다는 가정에 의존합니다. 따라서 잠재적으로 유효하지 않은 트랜잭션에 이의를 제기하기 위해서는 이의 제기 또는 이의 제기 기간이 필수적입니다. 그러나 이 이의 제기 기간은 잠재적인 이의 제기에 대한 안정적인 검증과 지원을 보장하기에 충분히 길어야 하므로 거래의 확실성이 지연될 수 있습니다.

RISC Zero zkVM에 구축된 ZK 블록 검증자인 Zeth는 거래 자체에 대한 자세한 정보를 공개하지 않고 거래 블록이 정확하다는 암호학적 증거를 제공함으로써 거래의 즉각적인 유효성 검사를 지원합니다. 이를 통해 옵티미스틱 롤업에 필요한 긴 분쟁 기간에 대한 의존도를 낮추고 확정까지 걸리는 시간을 크게 단축할 수 있습니다.

Zeth와 같은 도구는 트랜잭션 시퀀싱과 데이터 가용성 메커니즘이 안정적으로 유지되도록 보장하며, 이의 제기 기간을 며칠에서 몇 시간 또는 몇 분으로 단축함으로써 Optimism과 같은 L2 솔루션의 효율성을 개선합니다. ZKM과 같은 프로젝트에서도 Metis를 위한 하이브리드 증명 시스템을 개발했습니다.

5, Looking Ahead-Optimistic Rollup. ">낙관적 롤업대체될까요?

내 생각에 낙관적 롤업은 조만간 대체되지 않을 것입니다. 많은 개선 작업이 진행 중이며, 다른 생태계에서도 단순성을 위해 채택할 수도 있습니다. 앞으로의 포스팅에서는 "ZK 증명 시스템의 현황"에 대해 더 자세히 살펴보고, 최근의 개발 상황과 향후 릴리스에 대해 논의하고, 낙관적인 롤업과 비교해보려고 합니다. 하지만 Arbitrum Orbit과 OP-Stack과 같은 프레임워크의 채택이 가속화되고 있으며, 각 생태계에 더 나은 인프라와 도구, 그리고 그들 간의 더 나은 조정이 있었으면 좋겠습니다.

롤업 영역에서 제가 보는 문제 중 하나는 확장성 측면입니다. 세이, 수이, 솔라나 같은 L1 프로젝트는 블록체인의 대중적 접근성을 높이기 위해 안정적인 병렬 트랜잭션 실행과 데이터베이스 최적화를 위한 인프라를 개발하고 있습니다. 현재의 롤업은 수이만큼 많은 거래량을 처리하고 빠른 최종 결정성을 달성하지 못할 수 있습니다. 그러나 퓨얼 네트워크, 메가ETH, 헤이코와 같은 프로젝트가 병렬 실행을 가능하게 함으로써 롤업 영역에서 곧 성능 향상을 기대할 수 있을 것입니다.